Una rappresentazione artistica del microquasar, nel cuore della bolla. Il materiale proveniente dalla stella compagna, in giallo, viene risucchiato dal buco nero e forma un disco di accrescimento intorno a esso da cui partono due potenti getti di materia in direzione opposta. Crediti: ESO/L. Calçada
Combinando le osservazioni fatte con il Very Large Telescope dell’ESO e il telescopio spaziale nei raggi X Chandra della NASA, gli astronomi hanno scoperto la più potente coppia di getti espulsa da un buco nero finora conosciuta. Questo oggetto, classificato come microquasar, è circondato da un enorme bolla di gas caldo che si estende per 1000 anni luce, due volte più grande e decine di volte più potente di altri microquasar noti. Questo “pallone gonfiato” si ingrossa via via che il buco nero risucchia materia dalla stella gigante compagna.
“Siamo rimasti stupiti da quanta energia è iniettata nel gas dal buco nero», dice Manfred Pakull, dell’Università di Strasburgo, in Francia e primo autore della ricerca pubblicata sulla rivista Nature. “Questo buco nero è di solo qualche massa solare, ma è una vera e propria versione in miniatura dei quasar e radio galassie più potenti, che contengono buchi neri con masse di alcuni milioni di volte quella del Sole”.
I buchi neri sono noti per rilasciare una prodigiosa quantità di energia quando inghiottono materia. Si riteneva che la maggior parte dell’energia fosse liberata sotto forma di radiazione, prevalentemente raggi X. Tuttavia, i nuovi risultati mostrano che alcuni buchi neri possono rilasciare almeno tanta energia, e forse molta di più, sotto forma di getti collimati di particelle in rapido movimento. I getti ad altissima velocità “sbattono” contro il gas interstellare circostante, riscaldandolo e innescandone un’espansione. La bolla che si crea contiene una miscela di gas caldo e di particelle ultra-veloci di diverse temperature. Le osservazioni in diverse bande di energia (ottico, radio, raggi X) permettono agli astronomi di calcolare il livello di riscaldamento prodotto dal buco nero nelle sue regioni periferiche.
Gli astronomi hanno potuto osservare le zone in cui i getti urtano il gas interstellare che si trova attorno al buco nero, rilevando che la bolla di gas caldo si espande ad una velocità di quasi un milione di chilometri all’ora.
“La lunghezza dei getti è sorprendente, rispetto alle dimensioni del buco nero da cui vengono lanciati,” dice il co-autore Robert Soria. “Se paragoniamo il buco nero con la dimensione di un pallone da calcio, ogni getto si estenderebbe dalla Terra fin oltre l’orbita di Plutone.”
Questa ricerca aiuterà gli astronomi a capire la somiglianza tra i piccoli buchi neri, formatisi da stelle esplose, e i buchi neri supermassicci al centro delle galassie. Finora sono stati osservati getti molto potenti prodotti da buchi neri supermassicci, ma si pensava fossero meno frequenti nei microquasar più piccoli. La nuova scoperta suggerisce che molti di loro siano semplicemente passati inosservati fino ad oggi. Il buco nero in questione si trova a 12 milioni di anni luce di distanza, nella periferia della galassia a spirale NGC 7793, detta Galassia dello Scultore. Dalle dimensioni e dalla velocità di espansione della bolla, gli astronomi ritengono che il processo che l’ha prodotta deve essere stato attivo ininterrottamente per almeno 200.000 anni.